| 【中文题名】 | 全数字磁通门的设计和实现 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 电子信息技术及仪器 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-9-28 |
| 【中关键词】 | 磁通门磁力仪,航磁测量,梯度测量,全数字,空间磁场, |
| 【英关键词】 | fluxgate magnetometer,magnetic measure instrument,gradient measurement,digital,space magnetic field, |
| 【分类导航】 | 工业技术>电工技术>电气测量技术及仪器>磁数量测量及仪器>> |
| 【论文摘要】 |
磁通门磁力仪是一种具有很大应用潜力和广泛应用前景的技术。它主要用来测量弱磁场，最早应用于空间磁测量，目前已经进一步应用于地磁研究、探矿、磁性引爆和宇宙磁场测量等各个方面。
传统的磁通门磁力仪基于模拟电路设计，它容易受周围环境影响。随着计算机和信息技术的飞速发展，数字化是其发展趋势。数字化磁通门磁力仪具有量程范围较宽、测磁的精度比较高、结构紧凑、体积小、重量轻、耗电量小、耐震性好、稳定性高、适于高速运动使用、且能连续自动测量。
本文介绍了高精度航磁梯度测量系统的整体结构，详细论述了航磁梯度测量系统中用到的一种磁力仪——磁通门磁力仪。本文首先给出航磁梯度测量系统的整体结构框图，在此基础上详细分析了磁通门磁力仪的工作原理。再详细介绍了全数字磁通门磁力仪的软硬件设计，以及人机交互图形界面的设计。最后对用此磁通门磁力仪采集得到的数据进行分析，对本系统的结构性能进行了总结，并提出需要改进的方面。 |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
2-3 |
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Abstract |
3-7 |
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第一章 绪论 |
7-10 |
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1.1 引言 |
7 |
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1.2 国内外发展现状和技术发展趋势 |
7-8 |
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1.3 应用前景 |
8 |
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1.4 本课题的研究内容 |
8-10 |
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第二章 高精度航磁梯度测量系统的整体结构 |
10-18 |
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2.1 航磁梯度测量系统的整体介绍 |
10-11 |
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2.2 上位机的介绍 |
11 |
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2.3 下位机的介绍 |
11-13 |
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2.4 上位机和下位机之间的通讯 |
13-15 |
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2.4.1 RS-485串行接口标准 |
13-14 |
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2.4.2 RS-485零延时收发自动转换电路设计 |
14-15 |
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2.5 GPS技术与应用 |
15-18 |
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2.5.1 GPS原理 |
15-17 |
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2.5.2 GPS的通讯协议 |
17-18 |
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第三章 磁通门磁力仪的工作原理 |
18-26 |
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3.1 偶次谐波产生原理 |
18-21 |
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3.2 单线圈磁通门传感器的工作原理 |
21-23 |
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3.3 环型芯磁通门传感器的工作原理 |
23-24 |
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3.4 磁通门磁力仪的主要性能 |
24-26 |
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第四章 接口硬件电路设计 |
26-38 |
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4.1 微控制器MSP430 |
26-27 |
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4.2 激励信号发生电路 |
27-30 |
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4.2.1 低功耗可编程波形发生芯片AD9833 |
28-29 |
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4.2.2 波形发生电路 |
29-30 |
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4.3 带通滤波电路的设计 |
30-31 |
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4.4 选频放大电路 |
31-32 |
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4.5 A/D采用电路设计 |
32-35 |
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4.5.1 16位采样芯片LTC1606介绍 |
32-34 |
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4.5.2 高精度采样电路设计 |
34-35 |
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4.6 D/A转换电路设计 |
35-38 |
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4.6.1 数模转换芯片LTC1821介绍 |
35-37 |
|
4.6.2 数模转换电路设计 |
37-38 |
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第五章 系统的软件设计和实现 |
38-46 |
|
5.1 激励信号产生模块的软件设计 |
38-42 |
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5.1.1 激励信号产生模块的初始化程序设计 |
39-40 |
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5.1.2 AD9833的控制寄存器赋值 |
40-41 |
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5.1.3 AD9833的频率寄存器赋值 |
41-42 |
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5.2 数据采集模块的软件设计 |
42-46 |
|
5.2.1 AD采集的程序设计 |
43-44 |
|
5.2.2 自动补偿程序的设计 |
44-46 |
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第六章 人机界面显示 |
46-52 |
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6.1 系统图形界面显示的总体设计 |
46-48 |
|
6.2 Labview串口通讯设计 |
48-50 |
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6.2.1 图形化编程软件Labview的简述 |
48-49 |
|
6.2.2 Labview串口通讯的实现 |
49-50 |
|
6.3 Labview和数据库Access之间通讯的实现 |
50-52 |
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6.3.1 数据库Access简述 |
50 |
|
6.3.2 Labview访问Access的实现 |
50-52 |
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第七章 实验数据分析 |
52-63 |
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7.1 磁通门探头信号的显示和分析 |
52-54 |
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7.2 经过选频电路以后信号的显示和分析 |
54-56 |
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7.3 补偿的实现方法和数据分析 |
56-59 |
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7.4 磁场强度的计算 |
59-63 |
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第八章 总结和展望 |
63-65 |
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8.1 总结 |
63 |
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8.2 展望 |
63-65 |
|
致谢 |
65-66 |
|
参考文献 |
66-68 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.146870 |
